大尺寸6H-SiC半导体单晶材料的生长

无机材料学报

大尺寸6H-SiC半导体单晶材料的生长

陈之战; 肖兵; 施尔畏; 庄击勇; 刘先才

中国科学院上海硅酸盐研究所上海 200050

收稿日期:2001-07-24 修回日期:2001-09-25 出版日期:2002-07-20 网络出版日期:2002-07-20

Growth of Large 6H-SiC Single Crystals

CHEN Zhi-Zhan; XIAO Bing; SHI Er-Wei; ZHUANG Ji-Yong; LIU Xian-Cai

Shanghai Institute of Ceramics; Chinese Academy of Sciences; Shanghai 200050; China

Received:2001-07-24 Revised:2001-09-25 Published:2002-07-20 Online:2002-07-20

摘要/Abstract

摘要： 报道了生长SiC单晶的PVT法生长工艺,研究了晶体生长温度、温度梯度、生长室压力、杂质等因素对晶体生长和晶体质量的影响,确定出合理的工艺条件,生长出φ45mmSiC单晶.X射线衍射表明,生长的单晶为6H多型结构,通过腐蚀法得到晶体中微管道密度约为10³cm^-2,位错密度约为10⁴～10⁵cm^-2.测试了SiC单晶的半导体特性,结果表明:晶体为n型,电阻率约300Ω·cm,迁移率90cm2V^-1S^-1,载流子浓度在10¹⁴cm^-3量级.

关键词: 碳化硅单晶, 晶体生长, PVT法, 微管道

Abstract: The growth process of large SiC single crystals by PVT method was reported. The influences of growth
temperature, temperature gradient, the pressure in the growth chamber and impurity on the crystal growth and its quality were investigated. The large
6H-SiC single crystal with diameter of 45mm was successfully grown under optimum process conditions. The densities of micropipe and dislocation
were ca. 10³cm^-2 and 10⁴～10⁵cm^-2 respectively observed through chemical etching technique. The crystal was n-type semiconductor,
the carrier concentration and electron mobility were 10¹⁴cm^-3 and 90cm²V^-1S^-1 respectively.

Key words: silicon carbide single crystal, crystal growth, PVT method, micropipe

中图分类号:

O782

陈之战,肖兵,施尔畏,庄击勇,刘先才. 大尺寸6H-SiC半导体单晶材料的生长[J]. 无机材料学报.

CHEN Zhi-Zhan,XIAO Bing,SHI Er-Wei,ZHUANG Ji-Yong,LIU Xian-Cai. Growth of Large 6H-SiC Single Crystals[J]. Journal of Inorganic Materials.

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